JP4318539B2

JP4318539B2 - ベルト式無段変速機の変速制御装置

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Publication number: JP4318539B2
Application number: JP2003415310A
Authority: JP
Inventors: 直樹藤代
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005172167A

Description

本発明は、ドライブプーリ及びドリブンプーリに無端ベルトを掛け渡した構成を有し、両プーリの溝幅を変えることで無段階の変速を可能としたベルト式無段変速機の変速制御装置に関する。

ベルト式無段変速機は、エンジンのクランクシャフトに繋がる入力軸上に設置されたドライブプーリ、ファイナルギヤに繋がる出力軸上に設置されたドリブンプーリ及びこれら両プーリに掛け渡された無端ベルトからなるベルト式変速機を有して構成される。ドライブプーリ及びドリブンプーリはそれぞれ変速制御装置より与えられるプーリ推力に応じて溝幅を変えるようになっており、これにより両プーリに対する無端ベルトの巻き掛け半径の比（プーリ比）を変化させて滑らかな無段階変速ができるようになっている。

このようなベルト式無段変速機は車両用の変速機等として実用に供されているが、変速時、特にプーリ比を高レシオ側から低レシオ側に変化させた場合に無端ベルトの張力に緩みが生じて振動し、これがプーリを叩くことで大きな異音が発生するという問題がある。このような問題を解決する技術として、下の特許文献には、プーリに対する無端ベルトの噛み合い周波数とプーリの固有振動数とがほぼ一致する運転領域ではこれを最短時間で横切れるように変速特性を設定した変速制御装置の例が示されている。
特許３１５４７６０号公報

しかしながら、上記従来のベルト式無段変速機の変速制御装置では、無端ベルトのプーリに対する噛み合い周波数に基づく異音発生領域での滞在時間を短くする構成であったため、異音の発生継続時間を減らすことはできても、異音の発生そのものを抑制する効果は得難かった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、変速時、特にプーリ比を高レシオ側から低レシオ側に変化させた場合に発生しがちな無端ベルトの振動を抑え、これに起因する大きな異音の発生を抑制し得る構成のベルト式無段変速機の変速制御装置を提供することを目的としている。

本発明に係るベルト式無段変速機の変速制御装置は、入力軸上に設けられたドライブプーリ、出力軸上に設けられたドリブンプーリ及びドライブプーリとドリブンプーリとの間に掛け渡された無端ベルトからなるベルト式変速機構と、ドライブプーリ及びドリブンプーリそれぞれの目標プーリ推力を設定する目標プーリ推力設定手段（例えば、実施形態における電子制御ユニット７０の目標プーリ推力設定部７３）と、与えられた変速制御信号に基づいてドライブプーリ及びドリブンプーリそれぞれのプーリ推力を変化させるプーリ推力可変手段（例えば、実施形態における油圧ポンプＰ、ドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１及びドリブンプーリリニアソレノイドバルブ９２）と、ドライブプーリ及びドリブンプーリそれぞれのプーリ推力を目標プーリ推力設定手段において設定された目標プーリ推力まで連続的に変化させる変速制御信号を出力する変速制御信号出力手段（例えば、実施形態における電子制御ユニット７０の変速制御信号出力部７４）とを備えて構成され、車両の変速機として用いられるベルト式無段変速機（例えば、実施形態における車両用無段変速機１）の変速制御装置において、車両が減速走行中であってプーリ比が高レシオ側から低レシオ側に変化しているときにおいて、その走行速度がディザ制御開始車速以下でこれより低速なディザ制御終了車速以上であるときに、変速制御信号出力手段が出力する変速制御信号にディザを付加するディザ付加手段（例えば、実施形態に電子制御ユニット７０のディザ付加部７５）を有し、プーリ推力可変手段は、ディザ付加手段により変速制御信号にディザが付加されたときには、ディザが付加された変速制御信号に基づいてドライブプーリ及びドリブンプーリの少なくともいずれか一方のプーリ推力を変化させるようになっている。ここでディザとは、或る信号に与えられる、任意の振幅及び任意の周波数幅とからなる信号の変動成分のことである。

なお、上記ディザ付加手段が変速制御信号に付加するディザは、ベルト式変速機構の変速速度に応じて可変に設定されることが好ましい。特に、ベルト式変速機構の変速速度が大きいときには変速速度が小さいときよりもディザの振幅を小さくし、かつこのディザの周期を短くすることが好ましい。

本発明に係るベルト式無段変速機の変速制御装置では、車両が減速走行中であってプーリ比が高レシオ側から低レシオ側に変化しているときにおいて、その走行速度がディザ制御開始車速以下でこれより低速なディザ制御終了車速以上であるときに、ドライブプーリ及びドリブンプーリの少なくともいずれか一方のプーリ推力を目標プーリ推力まで変化させる変速制御信号にディザを付加する機能を備えているので、ドライブプーリ及びドリブンプーリの少なくとも一方の溝幅は細かな増減を繰り返しながら目標プーリ推力に対応する溝幅まで変化することとなる。このため、減速走行中でプーリ比を高レシオ側から低レシオ側に変化させる制御を行う場合に発生しがちな無端ベルトの振動を抑えることができ、これに起因する大きな異音の発生を効果的に抑制することが可能である。

また、上記ベルト式無段変速機の変速制御装置において、ディザ付加手段が付加するディザが、ベルト式変速機構の変速速度に応じて可変に設定されるようになっているのであれば、変速速度が大きい場合（特に急減速した場合）であっても、上記無端ベルトの上記制振及び制音効果を十分に発揮させることが可能となる。特に、変速速度が大きいときには変速速度が小さいときよりもディザの振幅を小さくし、かつそのディザの周期を短くするようにするのであれば、無端ベルトのプーリに対するディザによるスリップを効果的に防止することができるので、本発明の効果を一層十分に発揮させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明に係るベルト式無段変速機の変速制御装置が適用された車両用無段変速機１を示している。この車両用無段変速機（以下、単に変速機と称する）１はエンジンＥＧの回転速度やトルクを変換し、エンジンＥＧの回転動力をディファレンシャル機構６０経由で左右の駆動輪（車両の前輪）ＷＬ，ＷＲに伝達する構成を有している。

変速機１は、互いに平行に延びて設けられた入力軸１０、中空軸１１、出力軸２０及び中間軸４０を有しており、ディファレンシャル機構６０とともに図示しない変速機ケース内に収容されている。入力軸１０はエンジンＥＧのクランクシャフトＣＳにカップリング機構ＣＰを介して連結されており、中空軸１１はこの入力軸１０の外周側に入力軸１０に対して相対回転自在に保持されている。中空軸１１上にはドライブプーリ１２が設けられており、中空軸１１と入力軸１０との間には遊星歯車機構１４が設けられている。また、出力軸２０上にはドリブンプーリ２２、中間軸ドライブギヤ２４及びスタートクラッチ２５が設けられており、中間軸４０上には中間軸ドリブンギヤ４２及びファイナルドライブギヤ４４が設けられている。中空軸１１上に設けられたドライブプーリ１２と出力軸２０上に設けられたドリブンプーリ２２との間には無端ベルト３０が掛け渡されており、これらドライブプーリ１２、ドリブンプーリ２２及び無端ベルト３０からベルト式変速機構ＣＶＴが構成されている。

ドライブプーリ１２は、中空軸１１上に固定された固定側ドライブプーリ半体１２ａと、中空軸１１に対して相対回転不能かつ中空軸１１の軸方向に移動自在に設けられた可動側ドライブプーリ半体１２ｂとからなり、可動側ドライブプーリ半体１２ｂの側方（図１では右方）に設けられたシリンダ室（油圧室）１３内にプーリ側圧（作動油の圧力）を作用させてプーリ推力を発生させることにより、可動側ドライブプーリ半体１２ｂを中空軸１１に固定されたシリンダ壁１３ａに対して移動させることができる。すなわちドライブプーリ１２は与えられたプーリ推力に応じて溝幅（両ドライブプーリ半体１２ａ，１２ｂ間の間隔）を変化させることができる構成となっている。具体的には、シリンダ室１３内の圧力を高めてプーリ推力を上昇させると、可動側ドライブプーリ半体１２ｂが無端ベルト３０の張力に抗して固定側ドライブプーリ半体１２ａに近づいて（図１における紙面左方に移動して）ドライブプーリ１２の溝幅が狭められ、シリンダ室１３内の圧力を低くしてプーリ推力を低下させると、可動側ドライブプーリ半体１２ｂが無端ベルト３０の張力により固定側ドライブプーリ半体１２ａから離れて（図１における紙面右方に移動して）ドライブプーリ１２の溝幅が広げられる。

ドリブンプーリ２２は、出力軸２０上に固定された固定側ドリブンプーリ半体２２ａと、出力軸２０に対して相対回転不能かつ出力軸２０の軸方向に移動自在に設けられた可動側ドリブンプーリ半体２２ｂとからなり、可動側ドリブンプーリ半体２２ｂの側方（図１では左方）に設けられたシリンダ室（油圧室）２３内にプーリ側圧を作用させてプーリ推力を発生させることにより、可動側ドリブンプーリ半体２２ｂを出力軸２０に固定されたシリンダ壁２３ａに対して移動させることができる。すなわちドリブンプーリ２２は与えられたプーリ推力に応じて溝幅（両ドライブプーリ半体２２ａ，２２ｂ間の間隔）を変化させることができる構成となっている。具体的には、シリンダ室２３内の圧力を高めてプーリ推力を上昇させると、可動側ドリブンプーリ半体２２ｂが無端ベルト３０の張力に抗して固定側ドリブンプーリ半体２２ａに近づいて（図１における紙面右方に移動して）ドリブンプーリ２２の溝幅が狭められ、シリンダ室２３内の圧力を低くしてプーリ推力を低下させると、可動側ドリブンプーリ半体２２ｂが無端ベルト３０の張力により固定側ドリブンプーリ半体２２ａから離れて（図１における紙面左方に移動して）ドリブンプーリ２２の溝幅が広げられる。

遊星歯車機構１４は、入力軸１０にスプライン嵌合されて入力軸１０と一体となって回転するサンギヤ１４ａと、中空軸１１と一体に形成されたリングギヤ１４ｂと、入力軸１０に対して相対回転自在に設けられたプラネタリキャリヤ１４ｃと、このプラネタリキャリヤ１４ｃに回転自在に支承され、サンギヤ１４ａ及びリングギヤ１４ｂの双方と常時噛合した複数のプラネタリギヤ１４ｄとを有して構成される。サンギヤ１４ａとリングギヤ１４ｂとの間にはフォワードクラッチ１５が設けられており、プラネタリキャリヤ１４ｃと変速機ケースとの間にはリバースブレーキ１６が設けられている。フォワードクラッチ１５は図示しないクラッチピストンの油圧作動を受けてサンギヤ１４ａとリングギヤ１４ｂとの結合及びその解除を行い、リバースブレーキ１６は図示しないブレーキピストンの油圧作動を受けてプラネタリキャリヤ１４ｃと変速機ケース側上の部材３との結合及びその解除を行う。

ここで、フォワードクラッチ１５を係合（サンギヤ１４ａとリングギヤ１４ｂとを結合）させると、サンギヤ１４ａとリングギヤ１４ｂとは相対回転不能となり、リバースブレーキ１６を係合（プラネタリキャリヤ１４ｃと変速機ケース上の部材３とを結合）させると、プラネタリキャリヤ１４ｃと変速機ケースとは相対回転不能となる。このため、入力軸１０が回転した状態でフォワードクラッチ１５を係合させると（リバースブレーキ１６は非係合とする）、中空軸１１は入力軸１０と一体となって回転し、これによりドライブプーリ１２は入力軸１０と同一の方向に回転する（これを順方向回転とする）。なお、このときサンギヤ１４ａとリングギヤ１４ｂとは相対回転しないので、各プラネタリギヤ１４ｄは自転することなく、サンギヤ１４ａ及びリングギヤ１４ｂと一体となって、入力軸１０のまわりを回転（公転）する。一方、入力軸１０が回転した状態でリバースブレーキ１６を係合すると（フォワードクラッチ１５は非係合とする）、サンギヤ１４ａが入力軸１０と一体となって回転する一方で、各プラネタリギヤ１４ｄは自転してリングギヤ１４ｂをサンギヤ１４ａとは反対の方向へ回転させるので、中空軸１１を介してリングギヤ１４ｂと一体に係止されたドライブプーリ１２は入力軸１０とは反対の方向に回転する（これを逆方向回転とする）。なお、フォワードクラッチ１５とリバースブレーキ１６がともに非係合となっているときには、入力軸１０及びこれと一体のサンギヤ１４ａが回転するのみであり、エンジンＥＧの回転動力は中空軸１、すなわちドライブプーリ１２には伝達されない。

中間軸ドライブギヤ２４は出力軸２０に対して相対回転自在に設けられており、スタートクラッチ２５は図示しないクラッチピストンの油圧作動を受けて出力軸２０と中間軸ドライブギヤ２４との結合及びその解除を行う。ここで、スタートクラッチ２５を係合（出力軸２０と中間軸ドライブギヤ２４とを結合）させると、中間軸ドライブギヤ２４は出力軸２０に対して相対回転不能となる。このため、出力軸２０が回転した状態でスタートクラッチ２５を係合させると、中間軸ドライブギヤ２４は出力軸２０と一体となって出力軸２０とともに回転する。

ドライブプーリ１２とドリブンプーリ２２との間に掛け渡された無端ベルト３０は多数の金属製のエレメント３２が図示しないスチールベルト上に嵌め込まれた構成となっている。各エレメント３２はその両側面がＶ字状に形成されており、これらＶ字状の側面がドライブプーリ１２を構成する両ドライブプーリ半体１２ａ，１２ｂの対向するプーリ面（円錐状の斜面）及びドリブンプーリ２２を構成する両ドリブンプーリ半体２２ａ，２２ｂの対向するプーリ面により挟持されるように両プーリ１２，２２に適切な（各プーリ面に対して無端ベルト３０が滑ることのない）プーリ推力を与えることにより、エンジンＥＧの動力をドライブプーリ１２からドリブンプーリ２２へ伝達することができるようになっている。なお、この無端ベルト３０は、多数のリンクプレートが、互いにオーバーラップする切り欠き内に押し込まれたピンを介してジョイント式に結合されているリンクプレートチェーン等からなっていてもよい。このような構成のものであっても、同じく両プーリ１２，２２に適切なプーリ推力を与えることにより、エンジンＥＧの動力をドライブプーリ１２からドリブンプーリ２２に伝達することができる。

中間軸ドリブンギヤ４２及びファイナルドライブギヤ４４はともに中間軸４０上に固定して設けられており、中間軸ドリブンギヤ４２は、出力軸２０上に設けられた中間軸ドライブギヤ２４と常時噛合している。また、ファイナルドライブギヤ４４は、ディファレンシャル機構６０のディファレンシャルケース６１に固定されたファイナルドリブンギヤ６４と常時噛合している。

ディファレンシャル機構６０は、ディファレンシャルケース６１の内部に２つのディファレンシャルピニオン６２ａ，６２ａ及び２つのサイドギヤ６２ｂ，６２ｂからなる差動機構６３が収容された構成となっており、サイドギヤ６２ｂ，６２ｂには左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲが固定されている。これら左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲはその中心軸が中間軸４０の中心軸と平行になるように配置されており、ディファレンシャルケース６１はこれら左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲの中心軸を回転軸として回転できるように支持されている。また、左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲの端部には左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲが取り付けられている。ディファレンシャルケース６１に固定されたファイナルドリブンギヤ６４は上述のようにファイナルドライブギヤ４４と常時噛合しているので、中間軸４０が回転するとディファレンシャルケース６１全体が、左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲとともに、これらアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲの中心軸まわりに回転する。

ここで、ドライブプーリ１２とドリブンプーリ２２それぞれに無端ベルト３０の滑りが発生することのない適切なプーリ推力を与えた状態で入力軸１０にエンジンＥＧの回転動力を入力すると、その回転動力は、入力軸１０→ドライブプーリ１２→無端ベルト３０→ドリブンプーリ２２→出力軸２０と伝達される。そして、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２それぞれのプーリ推力を増減させることによって両プーリ１２，２２それぞれの溝幅を変えることができ、無端ベルト３０の両プーリ１２，２２に対する巻き掛け半径比（プーリ比）を変化させて滑らかな無段階変速ができるようになっている。

具体的には、ドリブンプーリ２２のプーリ推力を高くし、ドライブプーリ１２のプーリ推力を低くする制御を行ったときには、ドリブンプーリ２２の溝幅は狭く、ドライブプーリ１２の溝幅は広く設定されるので、無端ベルト３０のドリブンプーリ２２に対する巻き掛け半径はドライブプーリ１２に対する巻き掛け半径よりも大きくなり、変速機１は低速走行対応の低レシオ状態（出力軸２０の回転速度が入力軸１０の回転速度よりも小さくなる状態）となる。また、ドライブプーリ１２のプーリ推力とドリブンプーリ２２のプーリ推力とを同程度とする制御を行ったときには、ドライブプーリ１２の溝幅とドリブンプーリ２２の溝幅とはほぼ等しくなるように設定されるので、無端ベルト３０のドライブプーリ１２に対する巻き掛け半径とドリブンプーリ２２に対する巻き掛け半径とはほぼ等しくなり、変速機１は中速走行対応の中レシオ状態（出力軸２０の回転速度が入力軸１０の回転速度とほぼ同程度となる状態）となる。また、ドライブプーリ１２のプーリ推力を高くし、ドリブンプーリ２２のプーリ推力を低くする制御を行ったときには、ドライブプーリ１２の溝幅は狭く、ドリブンプーリ２２の溝幅は広く設定されるので、無端ベルト３０のドライブプーリ１２に対する巻き掛け半径はドリブンプーリ２２に対する巻き掛け半径よりも大きくなり、変速機１は高速走行対応の高レシオ状態（出力軸２０の回転速度が入力軸１０の回転速度より大きくなる状態）となる。

上記のようにエンジンＥＧの回転動力が入力軸１０から出力軸２０に伝達されている状態でスタートクラッチ２５を係合させると、中間軸ドライブギヤ２４が出力軸２０と一体となって回転するので、出力軸２０に伝達されたエンジンＥＧの回転動力は更に中間軸ドライブギヤ２４から中間軸ドリブンギヤ４２に伝達されて、中間軸４０が回転する。これにより中間軸４０上のファイナルドライブギヤ４４がファイナルドリブンギヤ６４、すなわちディファレンシャルケース６１を回転させるので、左右のサイドギヤ６２ｂ，６２ｂに連結されたアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲを介して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲが駆動される。一方、スタートクラッチ２５が非係合の状態では中間軸ドライブギヤ２４と出力軸２０とは連結されず、出力軸２０の回転動力は中間軸ドライブギヤ２４に伝達されないので、左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲは駆動されない。

変速機１におけるベルト式変速機構ＣＶＴのプーリ比は前述のように連続的に無段階で変化させることができるが、ベルト式変速機構ＣＶＴ１が実際に取り得るプーリ比の範囲は、運転席内に設けられたセレクトレバーにより選択されているシフトポジションによって異なる。すなわち、セレクトレバーにより「Ｄ」のシフトポジションが選択されているときには、上述の「低レシオ（低速走行対応）」、「中レシオ（中速走行対応）」、「高レシオ（高速走行対応）」の三つのレシオに対応する範囲のプーリ比をとることができるが、セレクトレバーにより「Ｌ」又は「Ｒ」のシフトポジションが選択されているときには、車速、アクセル開度の大きさに拘わらず、「低レシオ」の範囲でのプーリ比のみをとることが可能である。

次に、本変速機１の変速制御装置の詳細について説明する。図２に示すように、変速機１の変速制御装置は、車体（図示せず）内に設けられた電子制御ユニット７０と、この電子制御ユニット７０により電気的に駆動されるドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１及びドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２と、エンジンＥＧ等により駆動され、これら両リニアソレノイドバルブ９１，９２を介してドライブプーリ１２のシリンダ室１３とドリブンプーリ２２のシリンダ室２３とに圧油を供給する油圧ポンプＰとを有した構成となっている。また、電子制御ユニット７０には、図２に示すように、スロットル開度センサ８１、車速センサ８２、シフトポジションセンサ８３、ドライブプーリ回転速度センサ８４及びドリブンプーリ回転速度センサ８５からの検出信号が入力されるようになっており、電子制御ユニット７０はこれらセンサ８１〜８５からの検出信号に基づいてドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１及びドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２に変速制御信号（電圧信号）を出力し、これら両バルブ９１，９２を作動させるようになっている。

スロットル開度センサ８１は車両の運転席内に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に対応するスロットルバルブ（図示せず）の開度（スロットル開度）を検出するセンサであり、車速センサ８２は出力軸２０の回転速度等から車両の走行速度（車速）を検出するセンサである。また、シフトポジションセンサ８３はセレクトレバーの位置、すなわちセレクトレバーにより選択されたシフトポジションを検出するセンサである。また、ドライブプーリ回転速度センサ８４はドライブプーリ１２に固定された回転数検出用ギヤ（図示せず）の回転数からドライブプーリ１２の回転速度を検出するセンサであり、ドリブンプーリ回転速度センサ８５はドリブンプーリ２２に固定された回転数検出用ギヤ（図示せず）の回転数からドリブンプーリ２２の回転速度を検出するセンサである。

図２に示すように、電子制御ユニット７０は記憶部７１、目標エンジン回転数設定部７２、目標プーリ推力設定部７３、変速制御信号出力部７４及びディザ付加部７５を有している。記憶部７１は車速とスロットル開度とから定まる目標エンジン回転数のマップをシフトポジションごとに記憶しており、目標エンジン回転数設定部７２はこのマップをもとに、スロットル開度センサ８１により検出されるスロットル開度の情報と、車速センサ８２により検出される車速の情報と、シフトポジションセンサ８３により検出されるシフトポジションの情報とから目標エンジン回転数を設定する。目標プーリ推力設定部７３は目標エンジン回転数設定部７２において設定された目標エンジン回転数を実現するのに最適な目標プーリ推力をドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２のそれぞれについて設定する。変速制御信号出力部７４はドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２それぞれのプーリ推力が目標プーリ推力設定部７３において設定されたそれぞれの目標プーリ推力まで連続的に変化するようにドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１及びドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２それぞれに変速制御信号を出力する。また、ディザ付加部７５は、ベルト式変速機構ＣＶＴの変速状態に応じ、変速制御信号出力部７４が出力する上記変速制御信号（ドライブプーリ１２のプーリ推力を目標プーリ推力まで変化させる変速制御信号及びドリブンプーリ２２のプーリ推力を目標プーリ推力まで変化させる変速制御信号）の少なくとも一部にディザ（任意の振幅及び任意の周波数幅とからなる信号の変動成分）を付加する。

次に、上記構成を有する変速機１の変速制御装置の具体的な作用について説明する。目標エンジン回転数設定部７２が現在のアクセル開度と車速、及び選択されているシフトポジションから記憶部７１に記憶されたマップに基づいて目標エンジン回転数を設定すると、続いて目標プーリ推力設定部７３がこの目標エンジン回転数を実現するのに最適な目標プーリ推力をドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２のそれぞれについて設定する。このように目標プーリ推力設定部７３がドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２のそれぞれについての目標プーリ推力を設定すると、今度は変速制御信号出力部７４が、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２それぞれのプーリ推力が設定された目標プーリ推力まで連続的に変化するようにドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１及びドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２それぞれに変速制御信号を出力する。これにより油圧ポンプＰからの圧油がドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１経由でドライブプーリ１２のシリンダ室１３に供給されるとともに、ドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２経由でドリブンプーリ２２のシリンダ室２３に供給され、ドライブプーリ１２とドリブンプーリ２２それぞれの溝幅は目標エンジン回転数設定部７２において設定した目標エンジン回転数を実現するのに最適なプーリ比となる。なお、両プーリ１２，２２それぞれの溝幅の比によって定まるベルト式変速機構ＣＶＴのプーリ比は、ドライブプーリ回転速度センサ８４により検出されるドライブプーリ１２の回転速度とドリブンプーリ回転速度センサ８５により検出されるドリブンプーリ２２の回転速度との比に基づいて、電子制御ユニット７０において判断される。

このように、変速機１におけるプーリ比の変化はアクセル開度と車速とに応じて自動的に行われ、車速が上昇したときにはプーリ比は低レシオ側から高レシオ側へ滑らかに（無段階に）推移し、車速が低下したときにはプーリ比は高レシオ側から低レシオ側へ滑らかに推移する。また、急加速を必要とするときなどアクセルペダルをいっぱいに踏み込んだ場合には、プーリ比が高レシオ側から低レシオ側へ急速に推移し、これにより登坂走行時や追い越し走行時などにおいて所要の加速力を得ることができるようになっている。

変速機１の変速制御装置の作用は上記の通りであるが、車両が高速走行している状態から運転者がブレーキペダルを踏み込み、これにより車両が減速する場合には上記制御とは異なるところがあり、以下にこの場合の作用について説明する。

図３〜図６は高速等速走行状態からブレーキペダルを踏んで車両を減速させた場合に変速制御装置が行う変速制御の第１実施形態を示しており、図３は電子制御ユニット７０が行う制御のフロー、図４〜図６はそれぞれ第１実施形態における第１実施例、第２実施例、第３実施例に対応する車速、電子制御ユニット７０が両プーリ１２，２２に出力する変速制御信号及びこれにより設定されるベルト式変速機構ＣＶＴのプーリ比の関係を示すグラフである。

この第１実施形態では、電子制御ユニット７０は、車両の減速走行中に、先ず現在の車両の車速が予め定めたディザ制御開始車速以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして、現在の車速がディザ制御開始車速よりも大きいと判断したときには、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に通常の変速制御信号を出力する（ステップＳ１２）。ここで通常の変速制御信号とは、現在のプーリ推力が目標プーリ推力まで線形的に変化するように出力される変速制御信号のことである（以下同じ）。一方、上記ステップＳ１１において、現在の車速がディザ制御開始車速以下であると判断したときには、続いて現在の車両の車速が予め定めたディザ制御終了車速以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、現在の車速がディザ制御終了車速以上であると判断したときには、通常の変速制御信号にディザを加えてこれをドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に出力する（ステップＳ１４）。一方、上記ステップＳ１３において、現在の車速がディザ制御終了車速よりも小さいと判断したときには、通常の変速制御信号をドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に出力する（ステップＳ１５）。

この第１実施形態の第１実施例では、図４に示す如く、車速が予め定めたディザ制御開始車速からディザ制御終了車速にある間は、ドリブンプーリ２２に出力する変速制御信号（ドリブンプーリ側変速制御信号）にディザを加え、ドライブプーリ１２に出力する変速制御信号（ドライブプーリ側変速制御信号）は常に線形的なものとしている。ドリブンプーリ側変速制御信号にディザを加えてこれをドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ９２に出力すると、ドリブンプーリ２２のシリンダ室２３に作用する圧油は周期的な或いはランダムな微小変動をしながら目標プーリ推力まで変化することとなるので、ドリブンプーリ２２の溝幅もこれに応じて微小変動しながら変化する。このようなドリブンプーリ２２の溝幅の微小変動により、変速の途中であっても無端ベルト３０に一定の張力変化を与えることができ、変速時（ここでは減速時）において無端ベルト３０の張力に緩みが生じて起こる振動を抑えることが可能である。

上記第１実施形態の第２実施例では、図５に示す如く、車速が予め定めたディザ制御開始車速からディザ制御終了車速にある間は、ドライブプーリ側変速制御信号にディザを加え、ドリブンプーリ側変速制御信号は常に線形的なものとしている。ドライブプーリ側変速制御信号にディザを加えてこれをドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ９１に出力すると、これによりドライブプーリ１２のシリンダ室１３に作用する圧油は周期的な或いはランダムな微小変動をしながら目標プーリ推力まで変化することとなるので、ドライブプーリ１２の溝幅もこれに応じて微小変動しながら変化する。このようなドライブプーリ１２の溝幅の微小変動により、変速の途中であっても無端ベルト３０に一定の張力変化を与えることができ、変速時（ここでは減速時）において無端ベルト３０の張力に緩みが生じて起こる振動を抑えることができるのは上記第１実施例の場合と同様である。

上記第１実施形態の第３実施例では、図６に示す如く、車速が予め定めたディザ制御開始車速からディザ制御終了車速にある間は、ドライブプーリ側変速制御信号とドリブンプーリ側変速制御信号との双方にディザを加えている。この場合には、ドライブプーリ１２のシリンダ室１３に作用する圧油とドリブンプーリ２２のシリンダ室２３に作用する圧油の双方が周期的な或いはランダムな微小変動をしながら目標プーリ推力まで変化することとなるので、上記第１実施例及び第２実施例の場合と同様の効果を得ることができる。

図７及び図８は高速等速走行状態からブレーキペダルを踏んで車両を減速させた場合に変速機１の変速制御装置が行う変速制御の第２実施形態を示しており、図７は電子制御ユニット７０が行う制御のフロー、図８は車速、両プーリ１２，２２に出力する変速制御信号及びこれにより設定されるベルト式変速機構ＣＶＴのプーリ比の関係を示すグラフである。

この第２実施形態では、電子制御ユニット７０は、車両の減速走行中に、先ず現在の車両の車速が予め定めたディザ制御開始車速以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、現在の車速がディザ制御開始車速よりも大きいと判断したときには、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に通常の変速制御信号を出力する（ステップＳ２２）。一方、上記ステップＳ２１において、現在の車速がディザ制御開始車速以下であると判断したときには、続いて現在の車速が予め定めたディザ制御終了車速以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。そして、現在の車速がディザ制御終了車速以上であると判断したときには、更に、現在の変速速度（プーリ比の変化速度）が予め定めた閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。そして、現在の変速速度が上記閾値以下であると判断したときには通常の変速制御信号に第１のディザ（図７中ではディザ１）を加えてこれをドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に出力する（ステップＳ２５）。一方、上記ステップＳ２４において、現在の変速速度が上記閾値よりも大きいと判断したときには、通常の変速制御信号に第２のディザ（図７中ではディザ２）を加えてこれをドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に出力する（ステップＳ２６）。ここで、第２のディザは第１のディザよりも振幅が小さく、かつ周期が短いものとする。また、上記ステップＳ２３において、現在の車速がディザ制御終了車速よりも小さいと判断したときには、通常の変速制御信号をドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２に出力する（ステップＳ２７）。

図８は第１実施形態における第１実施例の場合よりも急減速し、変速速度が閾値よりも大きくなった場合の例を示している。この図から分かるように、車速が予め定めたディザ制御開始車速からディザ制御終了車速にある間は、ドリブンプーリ２２に出力する変速制御信号（ドリブンプーリ側変速制御信号）にディザを加え、ドライブプーリ１２に出力する変速制御信号（ドライブプーリ側変速制御信号）は常に線形的なものとしているのは第１実施形態における第２実施例の場合と同様であるが、ドライブプーリ側変速制御信号に加えられるディザが第１実施形態における第２実施例の場合よりも周期が小さく、かつ周期が短いものとなっている。変速速度が大きい場合（急変速時）には、変速速度の小さい場合（緩変速時）に対し、無端ベルト３０の張りの緩みが生じ易く、異常共振がより起こり易い状態であるので、ディザ付加部７５が変速制御信号に付加するディザは、ベルト式変速機構ＣＶＴの変速速度に応じて可変に設定されることが好ましく、これにより変速速度が大きい場合（特に急減速した場合）であっても、上記無端ベルトの上記制振及び制音効果を十分に発揮させることが可能となる。特に、本実施形態のように、変速速度が大きいときには変速速度が小さいときよりもディザの振幅を小さくし、かつ周期を短くすること（更には比較的高い周波数の一定の微小変動を発生させること）が好ましい。このようにすれば、無端ベルト３０のプーリ１２，２２に対するディザによるスリップを効果的に防止することができるので、本発明の効果を一層十分に発揮させることが可能となる。

図９は、上述の第１実施形態の第１実施例に対応する異常音の低減効果を示す図あり、実線が本変速制御装置による場合、破線は従来における変速制御装置による場合の結果である。この図より、変速制御信号にディザを加えることによって効果的に異常音（騒音）が低減されていることが分かる。

以上説明したように、本車両用無段変速機１の変速制御装置では、ベルト式変速機構ＣＶＴの変速状態に応じ、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２それぞれのプーリ推力を目標プーリ推力まで変化させる変速制御信号の少なくとも一部にディザを付加する機能を備えているので、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ２２の少なくとも一方の溝幅は細かな増減を繰り返しながら目標プーリ推力に対応する溝幅まで変化することとなる。このため、変速時、特にプーリ比を高レシオ側から低レシオ側に変化させた場合に発生しがちな無端ベルト３０の振動を抑えることができ、これに起因する大きな異音の発生を効果的に抑制することが可能である。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、ドライブプーリ及びドリブンプーリそれぞれのプーリ推力の変化は、油圧ポンプより吐出される圧油により可動側のプーリ半体（可動側ドライブプーリ半体１２ｂ及び可動側ドリブンプーリ半体２２ｂ）を移動させて行っていたが、これは、可動側のプーリ半体を電動モータにより移動させる構成であってもよい。また、上述の実施形態では、変速制御信号にディザを付加するケースとして、ベルト式変速機構のプーリ比が高レシオ側から低レシオ側に変化する場合のみを示したが、ディザの付加の適用が、プーリ比が低レシオ側から高レシオ側に変化する場合についても可能であるのは勿論である。また、上述の実施形態では、本発明に係るベルト式無段変速機が車両用無段変速機として用いられている場合を示したが、これは一例であり、他の動力装置一般に適用することも可能である。

本発明に係るベルト式無段変速機の変速制御装置が適用された車両用無段変速機のスケルトン図である。上記変速制御装置における電子制御ユニットを中心とした制御系統を示すブロック図である。上記変速制御装置が行う変速制御の第１実施形態において電子制御ユニットが行うフロー図である。上記第１実施形態の第１実施例における車速、両プーリに出力する変速制御信号、プーリ比の関係を示すグラフである。上記第１実施形態の第２実施例における車速、両プーリに出力する変速制御信号、プーリ比の関係を示すグラフである。上記第１実施形態の第３実施例における車速、両プーリに出力する変速制御信号、プーリ比の関係を示すグラフである。上記変速制御装置が行う変速制御の第２実施形態において電子制御ユニットが行うフロー図である。上記第２実施形態における車速、両プーリに出力する変速制御信号、プーリ比の関係を示すグラフである。上記第１実施形態の第１実施例に対応する異常音の低減効果を示すグラフである。

符号の説明

１車両用無段変速機（ベルト式無段変速機）
１０入力軸
１２ドライブプーリ
２０出力軸
２２ドリブンプーリ
３０無端ベルト
７０電子制御ユニット
７３目標プーリ推力設定部（目標プーリ推力設定手段）
７４変速制御信号出力部（変速制御信号出力手段）
７５ディザ付加部（ディザ付加手段）
９１ドライブプーリ制御リニアソレノイドバルブ（プーリ推力可変手段）
９２ドリブンプーリ制御リニアソレノイドバルブ（プーリ推力可変手段）
ＣＶＴベルト式変速機構

Claims

入力軸上に設けられたドライブプーリ、出力軸上に設けられたドリブンプーリ及び前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの間に掛け渡された無端ベルトからなるベルト式変速機構と、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリそれぞれの目標プーリ推力を設定する目標プーリ推力設定手段と、与えられた変速制御信号に基づいて前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリそれぞれのプーリ推力を変化させるプーリ推力可変手段と、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリそれぞれのプーリ推力を前記目標プーリ推力設定手段において設定された前記目標プーリ推力まで連続的に変化させる変速制御信号を出力する変速制御信号出力手段とを備えて構成され、車両の変速機として用いられるベルト式無段変速機の変速制御装置において、
前記車両が減速走行中であってプーリ比が高レシオ側から低レシオ側に変化しているときにおいて、その走行速度がディザ制御開始車速以下でこれより低速なディザ制御終了車速以上であるときに、前記変速制御信号出力手段が出力する前記変速制御信号にディザを付加するディザ付加手段を有し、
前記プーリ推力可変手段は、前記ディザ付加手段により前記変速制御信号に前記ディザが付加されたときには、前記ディザが付加された前記変速制御信号に基づいて前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの少なくともいずれか一方のプーリ推力を変化させることを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
前記ディザ付加手段が前記変速制御信号に付加する前記ディザは、前記ベルト式変速機構の変速速度に応じて可変に設定されることを特徴とする請求項１記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。
前記ベルト式変速機構の変速速度が大きいときには前記変速速度が小さいときよりも前記ディザの振幅を小さくし、かつ前記ディザの周期を短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。